李舆坤,洪 峻,明 峰

(1.中国科学院电子学研究所,北京100190;2.微波成像技术国家重点实验室,北京100190;3.中国科学院大学,北京100049)

0 引言

传统星载单通道合成孔径雷达(SAR)存在最小天线面积限制,宽距离测绘带和高方位分辨率是一对难以调和的矛盾量。星载多通道SAR系统采用数字波束形成技术(Digital Beamforming,DBF)可以有效地突破此限制[1],实现高分辨率宽测绘带对地观测。目前,HRWS SAR系统的主要实现体制有单星方位多通道SAR(Multi-Channel SAR,MC-SAR)系统[2]和分布式小卫星SAR系统[3]等。其中MC-SAR系统又可分为单相位中心多波束SAR(Single Phase Center Multiple-Beam SAR)和偏置相位中心多波束SAR(Displaced Phase Center Multiple-Beam SAR)[4]。偏置相位中心多波束SAR较为常用,其具有两种工作模式:单发多收模式和多发多收模式。单发多收模式下只有一个天线发射信号,所有天线接收信号;而多发多收模式下所有天线均可发射、接收信号。方位多通道SAR在实现高分辨率、宽测绘带的过程中,需要对信号进行DBF解模糊,这就要求各通道的特性一致,通道位置也必须精确已知[5]。然而,对于实际星载SAR系统,各接收通道的幅相特性不可能完全一致,并且各通道天线相位中心位置测量也存在误差,这两类非理想因素造成了通道间幅相不一致,将影响星载MC-SAR系统DBF解模糊性能,对成像造成严重影响。

文献[6]阐述了各通道幅相特性不一致对系统产生的影响,但未考虑天线相位中心误差。文献[7]对星载MC-SAR系统的误差源进行了分析,阐述了各种误差导致的不同影响,并以此对误差源进行了分类,但只对误差影响进行了文字概述,没有通过建立误差模型来定量地分析误差影响。……